2023屆湖南省益陽市桃江縣第一中學高三下學期試題原創(chuàng)模擬物理試題

2024年2月14日發(fā)(作者：璀璨讀音)

2023屆湖南省益陽市桃江縣第一中學高三下學期試題原創(chuàng)模擬物理試題（一）學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．如圖甲所示，在粗糙的水平面上，質量分別為mA和mB的物塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，它們的質量之比mA:mB=2:1．當用水平力F作用于B上且兩物塊以相同的加速度向右加速運動時（如圖甲所示），彈簧的伸長量xA；當用同樣大小的力F豎直向上拉B且兩物塊以相同的加速度豎直向上運動時（如圖乙所示），彈簧的伸長量為xB，則xA:x等于（

）A．1:1B．1:2C．2:1D．3:22．關于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是（

）A．放出的各種射線中，?粒子動能最大，因此貫穿其他物質的本領最強B．原子的核外具有較高能量的電子離開原子時，表現(xiàn)為放射出?粒子C．原子核發(fā)生衰變后生成的新核輻射出?射線D．原子核內(nèi)的核子有一半發(fā)生衰變時，所需的時間就是半衰期3．“嫦娥四號”實現(xiàn)了人類首次月背登陸，為實現(xiàn)“嫦娥四號”與地球間通信，我國還發(fā)射了“鵲橋”中繼衛(wèi)星，“鵲橋”繞月球拉格朗日L2點的Halo軌道做圓周運動，已知L2點距月球約6.5萬千米，“鵲橋”距月球約8萬千米，“鵲橋”距L2點約6.7萬千米，月球繞地球做圓周運動的周期約為27天，地球半徑為6400km，地球表面重力加速度為10m/s2，電磁波傳播速度為3?108m/s。下列最接近“嫦娥四號”發(fā)出信號通過“鵲橋”傳播到地面接收站的時間的是（

）試卷第1頁，共8頁

A．2sB．10sC．12sD．16s4．如圖所示， AB是斜坡，BC是水平面，從斜坡頂端A以不同初速度v向左水平拋出同一小球，當初速度為v0時，小球恰好落到坡底B。不計空氣阻力，則下列圖象能正確表示小球落地（不再彈起）前瞬間重力瞬時功率P隨v變化關系的是A．B．C．D．5．如圖所示，由粗細均勻的金屬導線圍成的一個正六邊形線框abcdef，它的六個頂點均位于一個半徑為R的圓形區(qū)域的邊界上，be為圓形區(qū)域的一條直徑，be上方和下方分別存在大小均為B且方向相反的勻強磁場，磁場方向垂直于圓形區(qū)域。現(xiàn)給線框接入試卷第2頁，共8頁

從a點流入、從f點流出的大小為I的恒定電流，則金屬線框受到的安培力的大小為（　　）A．BIR3B．2BIR3C．BIRD．06．如圖，自動卸貨車靜止在水平地面上，質量為m的貨物放在車廂內(nèi)擋板附近，車廂在液

壓機的作用下，θ角緩慢增大，當θ增大到一定角度時貨物開始加速下滑，貨物與車廂的動摩擦因數(shù)為?，重力加速度為g．若貨物還未離開車廂，下列說法正確的是A．θ增大過程中，貨物對車廂壓力大小不變B．θ增大過程中，貨物的摩擦力大小等于?mg cos θC．貨物加速下滑時，貨車受到地面向右的摩擦力D．貨物加速下滑時，地面對貨車的支持力小于貨車和貨物重力之和二、多選題7．如圖（甲）所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌固定在水平面內(nèi)，導軌間距為1.0m，左端連接阻值R=4.0Ω的電阻，勻強磁場磁感應強度B=0.5T、方向垂直導軌所在平面向下。質量m=0.2kg、長度l=1.0m、電阻r=1.0Ω的金屬桿置于導軌上，向右運動并與導軌始終保持垂直且接觸良好，t=0時對桿施加一平行于導軌方向的外力F，桿運動的v－t圖像如圖（乙）所示，其余電阻不計、則（　　）試卷第3頁，共8頁

A．t=0時刻，外力F水平向右，大小為0.7NB．3s內(nèi)，流過R的電荷量為3.6CC．從t=0開始，金屬桿運動距離為5m時電阻R兩端的電壓為1.6VD．在0~3.0s內(nèi)，外力F大小隨時間t變化的關系式是F=0.1+0.1t（N）8．如圖所示，質量為M=2kg足夠長的小車以v0=2.5m/s的速度沿光滑的水平面運動，在小車正上方h=1.25m處有一質量為m=0.5kg的可視為質點的物塊靜止釋放，經(jīng)過一段時間剛好落在小車上無反彈，作用時間很短，隨后二者一起沿水平面向右運動。已知物塊與小車上表面之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，重力加速度為g=10m/s2，忽略空氣阻力。則下列說法正確的是（　　）A．物塊落在小車的過程中，物塊和小車的動量守恒B．物塊落上小車后的最終速度大小為3m/sC．物塊在小車的上表面滑動的距離為0.5mD．物塊落在小車的整個過程中，系統(tǒng)損失的能量為7.5J9．如圖所示，質量為m1的木塊和質量為m2的長木板疊放在水平地面上．現(xiàn)對木塊施加一水平向右的拉力F，木塊在長木板上滑行，長木板始終靜止．已知木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，長木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等．則(　　)A．μ1一定小于μ2B．μ1可能大于μ2C．改變F的大小，F(xiàn)>μ2(m1＋m2)g時，長木板將開始運動D．改F作用于長木板，F(xiàn)>(μ1＋μ2)(m1＋m2)g時，長木板與木塊將開始相對滑動10．2019年1月11日1時11分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功將“中星2D”衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道。該衛(wèi)星可為全國廣播電臺、電視臺等機構提供廣播電視及寬帶多媒體等傳輸任務。若已知“中星2D”的運行軌道距離地面高度h、運行周期T、地球的半徑R，引力常量G，根據(jù)以上信息可求出（

）試卷第4頁，共8頁

A．地球的質量B．“中星2D”的質量C．“中星2D”運行時的動能D．“中星2D”運行時的加速度大小三、實驗題11．某實驗小組為了測量某微安表G（量程200μA，內(nèi)阻大約2200Ω）的內(nèi)阻，設計了如下圖所示的實驗裝置。對應的實驗器材可供選擇如下：A．電壓表（0~3V）；B．滑動變阻器（0~10Ω）；C．滑動變阻器（0~1KΩ）；

D．電源E（電動勢約為6V）；

E．電阻箱RZ（最大阻值為9999Ω）；開關S一個，導線若干。其實驗過程為：a．將滑動變阻器的滑片滑到最左端，合上開關S，先調(diào)節(jié)R使電壓表讀數(shù)為U，再調(diào)節(jié)電阻箱（此時電壓表讀數(shù)幾乎不變），使微安表指示為滿偏，記下此時電阻箱值為R1?6924Ω；3b．重新調(diào)節(jié)R，使電壓表讀數(shù)為U，再調(diào)節(jié)電阻箱（此時電壓表讀數(shù)幾乎不變），使4微安表指示為滿偏，記下此時電阻箱值（如圖所示）為R2；試卷第5頁，共8頁

根據(jù)實驗過程回答以下問題：（1）滑動變阻器應選_______（填字母代號）；（2）電阻箱的讀數(shù)R2=________Ω；（3）待測微安表的內(nèi)阻_________Ω。2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪出這個電珠的U?I圖象，12．一個小電珠上標有“2V、有下列器材供選用：A．電壓表（量程為0~3V，內(nèi)阻約為10kΩ）B．電壓表（量程為0?15V，內(nèi)阻約為20kΩ）C．電流表（量程為0?0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）D．電流表（量程為0?1.0A，內(nèi)阻約為0.4Ω）E．滑動變阻器（阻值范圍為0?5Ω，額定電流為10A）F．滑動變阻器（阻值范圍為0?500Ω，額定電流為0.2A）(1)實驗中電壓表應選用_______，電流表應選用_______（均用器材前的字母表示）。(2)為了盡量減小實驗誤差，要電壓從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器調(diào)節(jié)方便，滑動變阻器應選用_________（用器材前的字母表示）。(3)請在虛線框內(nèi)畫出滿足實驗要求的電路圖_____，并把圖中所示的實驗器材用實線連接成相應的實物電路圖_______試卷第6頁，共8頁

四、解答題13．如圖所示，在傾角為?＝30°且足夠長的斜面上，質量為3m的物塊B靜止在距斜面頂編為L的位置，質量為m的光滑物塊A由斜面頂端靜止滑下，與物塊B發(fā)生第一次正碰．一段時間后A、B又發(fā)生第二次正碰，如此重復．已知物塊A與物塊B每次發(fā)生碰撞的時間都極短且系統(tǒng)的機械能都沒有損失，且第二次碰撞發(fā)生在物塊B的速度剛好減為零的瞬間．已知物塊B所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g．求（1）A、B發(fā)生第一次碰撞后瞬間的速度（2）從一開始到A、B發(fā)生第n次碰撞時，物塊A在斜面上的總位移．14．如圖所示ABCD是一玻璃磚的截面圖,一束光沿與AB面成30°角從AB邊上的E點射入玻璃磚中,折射后經(jīng)玻璃磚的BC邊反射后,從CD邊上的F點垂直于CD邊射出．已知DB=90°,?C?60?,EB?10cm,BC?30cm．真空中的光速c?3?108m/s,求:①玻璃磚的折射率;試卷第7頁，共8頁

②光在玻璃磚中從E傳播到F所用的時間．15．如圖所示，半徑為R1?5m的1光滑圓弧AB固定在水平面上，BCD為粗糙的水平4面，BC和CD距離分別為2.5 m、1.75 m，D點右邊為光滑水平面，在C點靜止著一個小滑塊P，P與水平面間的動摩擦因數(shù)為?1?0.2，容器M放置在光滑水平面上，M的左邊是半徑為R2?2m的1光滑圓弧，最左端和水平面相切于D點。一小滑塊Q從A4點正上方距A點高H?3.45m處由靜止釋放，從A點進入圓弧并沿圓弧運動，Q與水平面間的動摩擦因數(shù)為?2?0.5。Q運動到C點與P發(fā)生碰撞，碰撞過程沒有能量損失。已知Q、P和M的質量分別為m1?1kg、m2?5kg、m3?1kg，重力加速度g取10m/s2，求：(1)P、Q第一次碰撞后瞬間速度大小；(2)Q經(jīng)過圓弧末端B時對軌道的壓力大小；(3)M的最大速度。試卷第8頁，共8頁

參考答案：1．A【詳解】設mA=2mB=2m，對甲圖，運用整體法，由牛頓第二定律得，整體的加速度：a?對A物體有：F???mA?mB?gmA?mB?F??g3mF彈-μ?2mg=2ma，得F彈?2F2F?kx1

；x1?3k3對乙圖，運用整體法，由牛頓第二定律得，整體的加速度：a??對A物體有：F??mA?mB?gmA?mB?F?g3mF彈′-2mg=2ma′，得??F彈2F?kx232F3kx2?則x1：x2=1：1．A． 1:1，與結論相符，選項A正確；B． 1:2，與結論不相符，選項B錯誤；C．2:1，與結論不相符，選項C錯誤；D．3:2，與結論不相符，選項D錯誤．2．C【詳解】A．在三種放射線中，?粒子動能雖然很大，但貫穿其他物質的本領最弱，選項A錯誤。B．

?衰變射出的電子來源于原子核內(nèi)部，不是核外電子，選項B錯誤。C．原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核處于激發(fā)態(tài)，向外輻射出?射線，選項C正確。D．半衰期是放射性原子核總數(shù)有半數(shù)發(fā)生衰變，而不是原子核內(nèi)的核子衰變，選項D錯誤；故選C。答案第1頁，共11頁

3．A【詳解】根據(jù)地球對月球的萬有引力提供月球繞地球圓周運動的向心力，有GMm4π2?m2rr2T忽略地球自轉，在地球表面附近g?GMR2可計算地月間距r?38萬千米所以L2到地球距離為44.5萬千米，根據(jù)勾股定理可計算地球到“鵲橋”距離約為45萬千米，所以“嫦娥四號”到地球表面通訊距離為53萬千米，即5.3?108m，因此通信時間5.3?108t?s?1.8s3?108最接近2s，故A正確，BCD錯誤。故選：A。4．C【詳解】當平拋的初速度v?v0時，小球均落在斜面上，具有相同的位移偏向角均等于斜面傾角?，可得：12gty2gt

，tan????xvt2v可得平拋時間：t?則小球所受的重力的瞬時功率為：2vtan?gP?mg?vy?mg?gt?2mgtan??v可知，P關于v構成正比例函數(shù)關系；當平拋的初速度v?v0時，小球均落在水平面上，平拋的豎直高度相同為h，有：h?則平拋時間為：t?12gt22hg答案第2頁，共11頁

則小球所受的重力的瞬時功率為：P?mg?vy?mg?gt?mg2gh可知功率P為恒定值；綜合兩種情況可得C項的圖像爭取，ABD項的圖像錯誤；故選C。5．A【詳解】根據(jù)串并聯(lián)電路的特點可知線框流過af邊的電流：I1?5I6流過abcdef邊的電流：I2?1I6de、ab邊受到的安培力等大同向，斜向左下方，同理bc、ef邊受到的安培力等大同向，斜向右下方，則de、ab、bc、ef邊所受的安培力合力為：1F3?BIR3方向向下；cd邊受到的安培力：F1?BI2?R?BIR6方向向下，；af邊受到的安培力：F2?BI1?R?5BIR6方向向上，所以線框受到的合力：F?F2?F1?F3?1BIR3A正確，BCD錯誤。故選A。6．D【分析】本題考查牛頓定律在斜面上的應用。【詳解】A.

對貨物受力分析可知，貨物受到的支持力FN=?mgcos?當角度變化時，支持力也變化，故A錯誤；B.

對貨物受力分析可知，貨物受到的摩擦力答案第3頁，共11頁

f=mgsin?故B錯誤；C.

當貨物加速下滑時，對貨物進行受力分析，受到重力、支持力，滑動摩擦力，因為加速度沿斜面向下，所以支持力和滑動摩擦力的合力的方向偏向左上方，根據(jù)牛頓第三定律可知，物體對車廂的壓力和摩擦力的合力方向偏向右下方，對車廂進行受力分析可知，地面對汽車有向左的摩擦力，故C錯誤；D.

當貨物相對車廂加速下滑時，物體對車廂的壓力和摩擦力的合力小于貨物的重力，所以汽車對地面的壓力小于貨物和汽車的總重力，故D正確。故選D。7．CD【詳解】A．根據(jù)v－t圖象可以知道金屬桿做勻減速直線運動，加速度為a??v0?6???2m/s2?t3當t=0時刻，設向右為正方向，根據(jù)牛頓第二定律有F?BIL?ma根據(jù)閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應定律有I?BLv0E?r?Rr?R聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)可得F??0.1N，負號表示方向水平向左，故A錯誤；B．根據(jù)E?I????tqE??tR?r聯(lián)立可得q???B?S?R?rR?r又因為v－t圖象與坐標軸圍成的面積表示通過的位移，所以有1?S??6?3m?9m2故代入數(shù)據(jù)可解得q=0.9C故B錯誤；C．設桿運動了5m時速度為v1，則有答案第4頁，共11頁

2v12?v0?2as1此時金屬桿產(chǎn)生的感應電動勢E1?BLv1回路中產(chǎn)生的電流I1?E1R?r電阻R兩端的電壓U?I1R聯(lián)立以上幾式結合A選項分析可得U?1.6V，故C正確；D．由A選項分析可知t=0時刻外力F的方向與v0反向，由牛頓第二定律有??F?BIL??ma設在t時刻金屬桿的速度為v，桿的電動勢為E，回路電流為I，則有v?v0?atE?BLvI?ER?r聯(lián)立以上幾式可得F???0.1?0.1t?N負號表示方向水平向左，即大小關系為F?0.1?0.1tN故D正確。故選CD。8．CD【詳解】A．物塊落在小車的過程中，物塊與小車組成的系統(tǒng)在水平方向的動量守恒，但豎直方向的動量不守恒，故A錯誤；B．物塊與小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，則系統(tǒng)在水平方向的動量守恒，選取向右為正方向，則有：Mv0=（M+m）v所以共同速度為：答案第5頁，共11頁

v?故B錯誤；Mv02?2.5?m/s?2m/sM?m2?0.5C．物塊落上小車到二者共速的過程中，因摩擦損失的機械能為：?E1?代入數(shù)據(jù)解得：112Mv0?(M?m)v222ΔE1=1.25J由功能關系：ΔE1=μmg·Δx解得：Δx =0.5m故C正確；D．在整個的過程中，系統(tǒng)損失的機械能等于物塊減少的重力勢能與二者損失的動能之和，由能量守恒定律得：1?1?2?E?mgh??Mv0?(M?m)v2?2?2?代入數(shù)據(jù)可得：ΔE=7.5J故D正確。故選CD。9．BD【分析】因為木塊所受的摩擦力為滑動摩擦力，地面對木板的摩擦力為靜摩擦力，無法比較動摩擦因數(shù)的大小．通過對木板分析，根據(jù)水平方向上的受力判斷其是否運動．當F作用于長木板時，先采用隔離法求出臨界加速度，再運用整體法，求出最小拉力．【詳解】對m1，根據(jù)牛頓運動定律有：F-μ1m1g=m1a，對m2，由于保持靜止有：μ1m1g-Ff=0，F(xiàn)f＜μ2（m1+m2）g，所以動摩擦因數(shù)的大小從中無法比較．故A錯誤、B正確．改變F的大小，只要木塊在木板上滑動，則木塊對木板的滑動摩擦力不變，則長木板仍然保持靜止．故C錯誤．若將F作用于長木板，當木塊與木板恰好開始相對滑動時，對木塊，μ1m1g=m1a，解得a=μ1g，對整體分析，有F-μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a，解得F=（μ1+μ2）（m1+m2）g，所以當F＞（μ1+μ2）（m1+m2）g時，長木板與木塊將開始相對滑動．故D正確．故選BD．答案第6頁，共11頁

【點睛】解決本題的關鍵能夠正確地受力分析，結合整體和隔離法，運用牛頓第二定律進行求解．10．AD【詳解】AB．根據(jù)GMm2?2?m()(R?h)可得

(R?h)2T4?2(R?h)3M?GT2但是不能求解m，選項A正確，B錯誤；C． “中星2D”的質量未知，則不能求解其運行時的動能，選項C錯誤；D．根據(jù)

GMm?ma

可得2(R?h)a?GM(R?h)2可求解“中星2D”運行時的加速度大小，選項D正確；故選AD。11． B 4653 2170【詳解】(1)[1]．滑動變阻器用分壓電路，則為方便實驗操作，滑動變阻器應選擇B；(2)[2]．由圖示電阻箱可知，電阻箱示數(shù)為R2=4×1000Ω+6×100Ω+5×10Ω+3×1Ω=4653Ω(3)[3]．根據(jù)實驗步驟，由歐姆定律可知U=Ig（Rg+R1）3U?I（

gRg?R2）4解得Rg=2170Ω12． A D E

答案第7頁，共11頁

【詳解】(1)[1]因為電珠的額定電壓為2V，為保證實驗安全，選用的電壓表量程應稍大于2V，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準確，所以只能選用量程為0?3V的電壓表，故選A；[2]由P?UI得，電珠的額定電流I?P?1AU應選用量程為0?1.0A的電流表，故選D。(2)[3]由題意可知，電壓從零開始變化，并要多測幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動變阻器分壓接法，而分壓接法中，為調(diào)節(jié)方便應選總阻值小的滑動變阻器，故選E。(3)[4][5]電珠內(nèi)阻U2R??2ΩP電壓表內(nèi)阻遠大于電珠內(nèi)阻，應采用電流表外接法，故電路圖和實物連接圖分別如圖乙、丙所示13．（1）vA??gLvv0方向沿斜而向上；vB?0???222gL方向沿斜面向下；（2）L+（n-1）2答案第8頁，共11頁

33n?1L（n =1，2，3……）L=44【詳解】（1）設物塊A運動至第一次碰撞前速度為v0，由動能定理得12mgsin?×L=mv02A、B發(fā)生彈性正碰，有mv0? mvA?3mvB121212mv0=mvA??3mvB222解得第一次碰撞后瞬間A、B的速度vA??gLv0，方向沿斜而向上??22vB?v0?2gL，方向沿斜面向下2（2）碰后經(jīng)時間t時A、B發(fā)生第二次正碰，則A、B的位移相等，設為x，取沿斜而向右下為正方向，對B有1x=（vB?0）t2對A有：1x=(vA?vA2)t2mgxsin??122m(vA2?vA)2解得第二次碰前A的速度vA2=v03x=L4因為第二次碰前兩物體的速度與第一次碰前完全相同，因此以后每次碰撞之間兩物體的運動情況也完全相同．到第n次碰撞時，物塊A在斜面上的總位移：33n?1L（n =1，2，3……）s=L+（n-1）L=4414．①n?3

②t?45?53?10?10s?1.79?10?9s3【詳解】本題考查光的折射和全反射．答案第9頁，共11頁

①

光在玻璃磚中傳播的光路如圖所示，由幾何關系可得i?60?光在BC邊發(fā)生反射后垂直BC邊射出，可得r??BQE??CQF?30?由折射定律n?解得n?3②

光在玻璃磚中的速度為v?cnsinisinr由幾何關系得EQ?2EB?20cmBQ?BEtan600

QF?QCcos30??BC?BQcos30??153?15cm所以t?EQ?QF45?53??10?10s?1.79?10?9sv3????15．（1）-8m/s 4m/s（2）43.8N（第一次）和17.8N（第二、三次）（3）5m/s【詳解】（1）物體Q從開始下落，到到達C點的過程，由動能定理：m1g(H?R1)??2m1g?BC?解得v1=12m/sQ運動到C點與P發(fā)生碰撞，則：1m2v12

2m1v1?m1v2?m2v3

11122m1v12?m1v2?m2v3222聯(lián)立解得：v2=-8m/s

v3=4m/s答案第10頁，共11頁

（2）碰撞后Q向左滑行，設Q第二次到B點時速度為v4，由動能定理有??2m1gBC?1122m1v4?m1v222Q第二次在B點，設軌道對Q的支持力大小為F2，應用向心力公式有2m1v4F2?m1g?R1解得F2?17.8Nv4?39m/sQ滑上圓弧軌道AB后再次滑下，第三次經(jīng)過B點時的速度大小仍為v4，軌道對Q的支持力大小仍為F2?17.8N，之后Q一直向右運動，最終停在BD上，且與P無碰撞，所以由牛頓第三定律可知，Q在B點對軌道的壓力大小為43.8 N（第一次）和17.8N（第二、三次）（3）P、Q碰撞后P向右滑行，設P點運動到D點速度為v5，由動能定理有??1m2gCD?解得1122m2v5?m2v322v5?3m/sP滑上M的軌道過程M向右加速，從軌道上滑下，M仍向右加速，則P滑到水平面時M有最大速度，設P剛到水平面時，M和P的速度分別為v7和v6，v7為M的最大速度，P從滑上到回到水平面，P和M水平方向動量守恒，初末兩態(tài)總動能相等，則有m2v5?m2v6?m3v7111222m2v5?m2v6?m3v7222聯(lián)立解得v7?5m/sv6?2m/s答案第11頁，共11頁